UAM-I

Electricidad y magnetismo Elemental 1. Trimestre 15-O

Tarea # 4.

Para entregar el viernes de la quinta semana

Problemas

1) (2 puntos) Un campo eléctrico uniforme existe en una región entre dos placas

con carga contraria. Se libera del reposo un electrón en la superficie de la placa

de carga negativa y 14.7 ns más tarde golpea la superficie de la placa contraria, a

1.95 cm de distancia. a) ¿Qué velocidad lleva el electrón al chocar contra la

segunda placa? b) ¿Qué magnitud tiene el campo eléctrico?

2) (2 puntos) Un dipolo consta de las cargas +2e y −2e separadas por 0.78 nm. Se halla en un campo eléctrico de magnitud 3.4 X 106 N/C. Calcule la magnitud del par de torsión en el dipolo cuando el momento dipolar es a) paralelo, b) en ángulo recto y c) opuesto al campo eléctrico.

3) (2 puntos) Con experimentos se descubre que el campo eléctrico en cierta región de la atmósfera terrestre se dirige verticalmente hacia abajo. En una altitud de 300 m el campo es de 58 N/C y a una altitud de 200 m es de 110 N/C. Calcule la magnitud neta de la carga contenida en un cubo de 100 m de lado que se encuentra a una altitud entre 200 y 300 m. No tenga en cuenta la curvatura de la Tierra.

4) (2 puntos) Una esfera pequeña cuya masa m es de 1.12 mg, tiene una carga q = 19.7 nC. En el campo gravitacional de la Tierra pende de un hilo de seda que forma un ángulo ө = 27.4° con una gran hoja conductora uniformemente cargada, como se observa en la figura 1. Calcule la densidad de carga uniforme.

+ σ

ө

m, q

Figura 1

Preguntas

1) (1 punto) El flujo a través de una superficie de área A en un campo uniforme alcanza su máximo cuando

a) La superficie es paralela a .

b) La superficie es perpendicular a . c) La superficie tiene forma de rectángulo. d) La superficie tiene forma de cuadrado. 2) (1 punto) Una superficie cerrada de radio a se halla en un campo eléctrico

uniforme . ¿Qué flujo eléctrico ΦE atraviesa la superficie a) ΦE = 4πa2E b) ΦE = πa2E c) ΦE = 0 d) no puede determinarse sin

conocimientos adicionales